دانلود گزارش تخصصی معلمان چالش ها ، مشکلات و موانع در رابطه با درس شیمی بافرمت ورد وقابل ویرایش تعداد صفحات 115
دانلود گزارش تخصصی معلمان,راهکارها,پیشنهادات,گزارش تخصصی فرهنگیان,
این گزارش تخصصی جهت ارائه برای ارزشیابی و کسب امتیاز کامل و همچنین جهت ارائه به عنوان تحقیق ارتقاء شغلی بسیار کامل میباشد
مقدمه
علوم تجربی یکی از دانش‌ها و معرفت‌های بشری است که بخش اعظم یافته‌های آن از راه مشاهده و انجام آزمایش به دست می‌آید و ملاک یا معیار درستی آنها، انطباق داشتن با مشاهدات تجربی است. هدف از آموزش علوم تجربی، آموزش پدیده‌هایی است که در زندگی روزانه مشاهده می‌شوند. آموزش علوم تجربی دانش‌آموزان را ترغیب می‌کند تا توانایی سؤال کردن و یافتن پاسخ در مورد دنیای طبیعی و فیزیکی را کسب نمایند و آنان را با با نحوه‌‌ی کاربرد علوم در زندگی روزانه و شیوه فعالیت دانشمندان در جامعه آشنا نموده و کمک می‌کند تا در مورد بحثهای علمی، تصمیمگیری و انتخاب موضع، به طور منطقی و عقلانی عمل نمایند.
یکی از حوزه‌های فعال و پرکاربرد علوم تجربی، علم شیمی است که به مطالعه ترکیب، ساختار و خواص مواد می‌پردازد. کاربردهای گسترده‌ی علم شیمی در پزشکی، داروسازی، صنایع غذایی، کشاورزی، آرایشی و بهداشتی، تهیه رنگ، پلاستیک، لاستیک و انواع پوششها، محیط زیست، انرژی و ...، نشان از اهمیت زیاد این علم در بهداشت، سلامت، تامین رفاه، رشد اقتصادی و توسعه پایدار جوامع بشری دارد.
در چند دهه اخیر، علم شیمی از رشد بسیار زیادی برخوردار بوده و موضوع‌ها و نظریه‌های جدیدی به این دانش بشری اضافه شده است. اهمیت روزافزون علم شیمی در زندگی انسان‌ها سبب شده است تا آموزش مناسب و اثربخش آن به ویژه در برنامهی درسی مدارس از اهمیت به سزایی برخوردار گردد.
در دهه‌ی گذشته، معلمان و طراحان برنامه‌های درسی شیمی، همواره معتقد بودند که هدف از آموزش شیمی، آماده‌سازی دانش آموزان برای ورود به دانشگاه نیست؛ بلکه هدف اصلی تربیت شهروندانی است که دارای «سواد شیمی» باشند. جامعه‌ی امروز به طور فزاینده‌ای تحت تاثیر علم و فناوری است، بنابراین علم شیمی باید آنچنان آموزش داده شود که ارتباط آن با زندگی، صنعت، فناوری و جامعه مورد تاکید قرار گیرد و دانش‌آموزان بتوانند آموخته‌های خود را در زندگی مورد استفاده قرار دهند (بدریان، 1387).
فلسفه و اهداف جدید یاددهی و یادگیری شیمی
امروزه متخصصان توسعه‌شناسی بر فاکتور نیروی انسانی کارآمد و دارای سطح بالای «سواد علمی» به عنوان مهمترین عامل توسعه و پیش شرط تحقق آن تاکید دارند. در همه‌ی نظام‌های آموزشی تلاش می‌شود تا سطح سواد علمی جامعه بهبود بخشد تا از این راه بتوان زمینههای توسعه پایدار را فراهم ساخت. مهمترین و شاخص‌ترین فلسفه‌ی آموزش شیمی، ارتقای سطح سواد شیمی است. با آنکه سواد شیمی دارای گستردگی فراوانی است؛ اما می‌توان در یک نگاه ساده آن را به صورت زیر تعریف کرد:
«درک مفاهیم، فرایندهای علمی و آگاهی‌های علمی مورد نیاز در زمینه‌ی علم شیمی را سواد شیمی می‌گویند. شخص دارای سواد شیمی می‌تواند ارتباط مناسبی بین واقعیت‌ها و پدیده‌های علمی مشاهده شده در فعالیت‌های روزانه و علم شیمی برقرار نماید. این شخص می‌تواند انواع پدیده‌های شیمیایی را تشخیص داده و درک کند و از طریق شواهد علمی، پدیده‌های مشاهده شده در زندگی، محل کار و جامعه را به صورت منطقی تجزیه و تحلیل نموده و برای حل مشکلات، تصمیمگیری و انتخاب گزینه‌های احتمالی آگاهانه ایفای نقش نماید».
در طول ده سال اخیر برنامه‌های درسی شیمی در اقصی‌نقاط جهان به صورت بنیادی تغییر کرده است و رویکردها، راهبردها و روش‌های جدیدی مبتنی بر یافته‌های پژوهشی جایگزین نظام‌های آموزشی سنتی گشته است. در این برنامه‌ها، آموزش شیمی از حالت توصیفی خارج شده و با به‌کارگیری مفاهیم بیشتری از شیمی- فیزیک، حالت مفهومی به خود گرفته اند. در اغلب محتواهای آموزشی که با رویکرد چند بعدی و به صورت مفهومی سازماندهی می‌شوند، اصول پایه‌‌ای علم شیمی در قالب شش بعد به شرح زیر آموزش داده می‌شوند:
ساختار مفهومی علم شیمی
فرایندهای شیمیایی
کاربردهای فناورانه علم شیمی
افزایش علاقه‌ی دانش‌آموزان به علم شیمی
توجه به جنبه‌های فرهنگی علم شیمی
توجه به دلالت‌های اجتماعی علم شیمی
با ورود ابعاد جدیدی به برنامهی درسی شیمی در مدارس، ضروری است تا روش‌های تدریس نیز به طور اساسی دچار تغییر و تحول گردند. در رویکردهای جدید آموزشی تلاش می‌شود تا فضای کلاس درس به صورتی باشد که در آن به دانش‌آموز اجازه داده شود تا به طور فیزیکی و هوشمندانه با مواد آموزشی تعامل مناسبی داشته باشد. اساس فعالیت‌های تعاملی دانش‌آموزان با مواد آموزشی، بر کاوشگری، کشف مفاهیم و انجام فعالیت‌های ذهنی و عملی استوار است (Johnstone, 1997).
ابعاد مختلف سواد شیمی
یکی از عواملی که بطور مستقیم بر سطح سواد شیمی مردم یک جامعه اثر می‌گذارد، کیفیت آموزش شیمی در نظام آموزشی هر کشور است. در آموزش علم شیمی تنها آشنا شدن با موضوع‌های علمی و درک و فهم آنها مورد نظر نیست؛ بلکه علاوه بر کسب دانش، باید روش علمی یعنی کاوشگری علمی، تفسیر علمی پدیده‌ها، استفاده از مهارت‌های علمی و نیز داشتن نگرش علمی که تداعی کننده شیوه فعالیت دانشمندان و شهروندان سطوح بالاتر جامعه هستند، را نیز در نظر گرفت (بدریان و کیامنش، 1387).
در بررسی دقیقتر مؤلفه‌های سواد شیمی، می‌توان به هفت بُعد مختلف آن اشاره کرد که عبارتند از:
1. آشنایی با ماهیت علم شیمی؛
2. آشنایی با مفاهیم کلیدی علم شیمی؛
3. آشنایی با فرایندهای علمی؛
4. آشنایی با رابطه بین علم- فناوری- جامعه و محیط زیست؛
5. آشنایی با مهارت‌های علمی و فنی؛
6. آشنایی با ارزشهای ناشی از علم شیمی؛
بنابراین با در نظر گرفتن ابعاد ذکر شده، می‌توان برای تعریف دقیقتر سواد شیمی، آن را در چهار بُعد «محتوا»، «زمینه»، «مهارت» و «نگرش» تعریف کرد. هر کدام از ابعاد ذکر شده بخشی از برنامهی درسی شیمی در مدارس را تحت پوشش قرار می‌دهند (Shwartz, etal, 2006).
الف- محتوا و سواد شیمی
از لحاظ محتوا، علم شیمی مجموعه‌ای از دانش بشری را شامل می‌شود که تلاش می‌کند تا پدیده‌های شیمیایی قابل مشاهده را در قالب ساختار مولکولی مواد و از طریق زبان تخصصی ویژه علم شیمی توضیح دهد. این علم علاوه بر بررسی پویایی فرایندها و واکنش‌های شیمیایی، تغییرات انرژی را نیز در آنها بررسی می‌کند. رشد بی‌سابقه علم شیمی در چند دهه ی اخیر و پیدایش زیر‌شاخه های جدیدی از این علم سبب شده است تا تنوع مفاهیم مرتبط با علم شیمی بسیار زیاد شده و کتابهای درسی توان ارایه‌ی اطلاعاتی در همه‌ی این زمینه‌ها را نداشته باشند. روی این اصل هم معلمان و هم دانش‌آموزان، برای افزایش معلومات خود ناگزیر به استفاده از انواع مجله‌های آموزشی- ترویجی، کتابهای کمک آموزشی و همچنین بانک‌های اطلاعاتی موجود در شبکه جهانی اینترنت هستند (Dori & Hameiri, 2003).
افزایش کاربردهای علم شیمی در تامین رفاه، آسایش، بهداشت، تغذیه، پوشاک، مسکن، محیط زیست، انرژی، اشتغال و حتی روابط سیاسی، اقتصادی و اجتماعی، ایجاب می‌کند تا برنامه‌ریزان آموزشی با هدف ارتقای سطح سواد شیمی و آماده سازی دانش‌آموزان برای ورود به دانشگاه، محتوای آموزشی مناسبی را برای استفاده در سطح مدارس تجویز نمایند. در این محتوا به مفاهیم پایه و کلیدی علم شیمی در سه محور: رفتار ذره‌ای ماده، ساختار ماده و تبدیل‌های شیمیایی پرداخته می‌شود.
ب- زمینه و سواد شیمی
کاربردهای متنوع علم شیمی در زمینههای اقتصادی، صنعتی، اجتماعی و فرهنگی ایجاب می‌کند تا برنامه‌ریزان درسی برای افزایش سطح سواد شیمی دانش‌آموزان، به دلالت‌های کاربردی مفاهیم نظری آموخته شده در زمینههای ذکر شده نیز بپردازند. در طراحی و اجرای برنامه درسی شیمی اغلب دو بحث چالش برانگیز مطرح است که عبارتند از:
1. هماهنگی بین مفاهیم و نظریه‌های مطرح شده در کلاس درس و تجربه‌های یادگیری
2. انگیزه دانش‌آموزان برای یادگیری علم شیمی
به علت وسعت زیاد مباحث طرح شده در برنامهی درسی شیمی و حجم محدود کتابهای درسی، اغلب ملاحظه می‌شود که مطالب کتابهای درسی به صورت خلاصه شده و نسبتاً محدود ارایه می‌شوند. در این حالت، کتابهای درسی که ساختاری لایه مانند دارند، از قطعه‌های کوچکی تشکیل شده‌اند و ارتباط طولی و عرضی اندکی با هم دارند. دانش‌آموزان با مشاهده قطعات مجزا از مفاهیم شیمی، نمی‌توانند به تصویری جامع و رایج از علم شیمی دست یابند (Gilbert, 2006).
همچنین در اغلب کتابهای درسی شیمی، مفاهیم، نظریه‌ها و مدلهای شیمی طوری ارایه شده‌اند که دانش‌آموزان نمی‌دانند چرا یک نظریه از پس نظریه دیگر آمده است، و اصلاً چه نیازی به این کار بوده است. این امر به طور وسیعی سبب کاهش انگیزه دانش‌آموزان برای مطالعه‌ی علم شیمی و ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر شده است.
بنابراین می‌توان با یک سؤال اساسی به ادامه بحث پرداخت. «آیا دانش‌آموزان قادر هستند مفاهیم و نظریه‌های آموخته شده شیمی را در زندگی روزمره خود به کار برند»؟ در پاسخ به این سؤال می‌توان گفت که در سالهای نه چندان دور، محتوای یادگیری تنها عامل مهم در یادگیری تلقی می‌شد؛ اما در سالهای اخیر، علاوه بر محتوا، باید به موقعیت یادگیری نیز توجه ویژه‌ای نمود. نظریه‌های جدید یادگیری معتقدند که «شناخت» و یادگیری باید «موقعیت یافته»باشند. بنابراین زمینه‌ایی که در آن شناخت رخ می‌دهد و یا یادگیری صورت می‌گیرد، از اهمیت به سزایی برخوردار است (بدریان و کیامنش، 1387).
برای فعال کردن دانش‌آموزان در فرایند یادگیری شیمی، باید زمینه‌هایی را یافت که برای آنان جذاب و معنی‌دار باشد. در برنامه‌های درسی جدید شیمی باید از زمینه‌هایی استفاده شود که دانش‌آموزان اهمیت و کاربرد مفاهیم آموخته شده را در این زمینه‌ها ببینند و به این ترتیب برای گسترش دانش خود در جهات مختلف، انگیزه‌ی لازم را کسب کنند.
در چند سال اخیر، نگرانیهای جهانی نسبت به منابع انرژی، تغذیه، آب، محیط زیست و آلودگی‌های هوا و آب‌های زیر زمینی، سبب شده است تا علم شیمی جایگاه ویژه‌ای در اقتصاد و علوم اجتماعی کسب نماید. با استفاده از رویکرد «علم- فناوری- جامعه و محیط زیست» و استفاده از زمینههای اجتماعی، فرهنگی و اقتصادی، می‌توان مفاهیم و نظریه‌های شیمی را در قالب تجربه‌های یادگیری جدیدی به دانش‌آموزان ارایه کرد. استفاده از «رویکرد زمینه- محور» در آموزش شیمی سبب شده است تا مفاهیم ارایه شده از جذابیّت بیشتری برخوردار بوده و دانش‌آموزان با ملاحظه کاربرد عینی مفاهیم آموخته شده در زندگی و فعالیت‌های روزانه، انگیزه و رغبت بیشتری برای مطالعه شیمی نشان دهند (Johnstone, 2000).
پ- مهارت و سواد شیمی
از لحاظ مهارتی، یک شخص دارای سواد شیمی، باید بتواند در مواقع لزوم با طرح سوال علمی، به دنبال مشاهده علمی و کسب اطلاعات از منابع علمی روز برود و با گردآوری اسناد و شواهد علمی کافی، فرضیه علمی خود را به اثبات برساند.بنابراین مهارت‌های لازم در یک شخص با سواد شیمی عبارتند از : «توانایی کار با اعداد»، انجام مشاهده دقیق، فعالیت‌های عملی و ذهنی مبتنی بر روش علمی، توانایی حل مسئله، کاوشگری علمی، توانایی استفاده از منابع اطلاعاتی گوناگون، رعایت نکات ایمنی در کار با مواد شیمیایی و ...
یکی از یادگیری‌های ضروری در آموزش شیمی توانایی کار با اعداد است. برای هر فردی که علوم تجربی را درک کند و به ماهیت تجربی بودن دانش شیمی و اهمیت جنبه‌های کمّی، اندازه‌گیری، احتمالات، صحت و دقت، به کارگیری اعداد و استفاده از ریاضی و روابط کمّی در آن پی ببرد، ضرورت کار با اعداد آشکار می‌شود. حل مسئله به تقویت این یادگیری می‌انجامد. بنابراین باید در جریان انجام فعالیت‌های کاوشگری، دانش‌آموزان فرصت تقویت راه‌هایی را داشته باشند که به کمک آنها بتوانند متغیرها را دستکاری کنند، کمیّت‌ها را اندازه‌گیری کنند، داده‌های به دست آمده را ثبت و آنها را تحلیل و تفسیر نمایند و به اهمیت اطلاعات عددی در دنیای علم شیمی پی ببرند و به آمار و ارقام به دست آمده از پژوهش‌های علمی اعتقاد پیدا کنند.
دانش آموزان علاوه بر آشنایی با زبان تخصصی شیمی و خواندن و نوشتن فرمول شیمیایی مواد، باید به کسب مهارت در نوشتن، موازنه کردن، محاسبات مربوط به جرم، حجم، مول بر پایه معادله‌های شیمیایی نوشته شده بپردازند.
مهارت انجام مشاهده یک فرایند شناختی است و هنگامی به درستی صورت می‌گیرد که دارای هدف مشخصی بوده و بر پایه یک تفکر نظری استوار باشد. بین دیدن و مشاهده کردن تفاوت زیادی وجود دارد. دانش‌آموزان چیزهای زیادی را می‌بینند؛ اما همه آنها را مشاهده نمی‌کنند. عمل مشاهده کردن معمولاً متمایزتر و دقیقتر از عمل دیدن است. باید ذهن دانش‌آموزان را آماده کرد تا بتوانند مشاهده کردن یعنی تمرکز ادراک، حواس و جدیّت در دیدن را یاد بگیرند.
دانش‌آموزان باید بتوانند با شیوه بهره‌برداری و مهارت استفاده کردن از منابع اطلاعاتی گوناگونی همچون کتابهای مرجع، مجلات و دیگر رسانه‌های گروهی، فیلم، نوارهای شنیداری و دیداری، نرم‌افزارهای رایانه‌ای و منابع اجتماعی همچون کتابخانه‌ها، موزه ها، سازمانها و کارخانه‌ها آشنا شوند.
ت- نگرش و سواد شیمی
از لحاظ نگرشی شخص با سواد شیمی باید دید واقع بینانه و در عین حال منصفانه از علم شیمی و کاربردهای آن داشته باشد. همچنین بتواند در سطح جامعه و در زندگی شغلی و شخصی خود از مفاهیم و نظریه‌های شیمی استفاده کرده و دلالت های علم شیمی در توجیه رخدادها و پدیده‌های علمی مرتبط را به‌کار بندد. شخص با سواد شیمی با مشاهده مقاله‌های علمی یا برنامه‌های مستند علمی در تلویزیون، به جایگاه ویژه علم شیمی در حل مشکلات بشری پی ببرد.
شخص با سواد شیمی ضمن آگاهی از ضررهای ناشی از مصرف سیگار، مواد مخدر، الکل و برخی داروهای انرژی زا، به صورت منطقی و منطبق بر روش علمی، دیگران را نیز از مصرف مواد خطرناک ذکر شده بر حذر می‌دارد. همچنین صرفه‌جویی در مصرف آب، انرژی، به‌کارگیری شیوه‌های حفاظت از محیط زیست، جلوگیری از آلودگی رودخانه‌ها و فضاهای سبز از مشخصات یک شخص با سواد شیمی است. در رابطه با استفاده از مواد غذایی، یک شخص با سواد شیمی از ضررهای ناشی از زیاده‌روی در مصرف نمک، مواد قندی و غذاهای پر چرب، تلاش می‌کند تا برای حفظ سلامت بدن خود، دیگران را نیز با نگرش‌های مثبت تحت تاثیر قرار دهد.
شحص دارای سواد شیمی درک می‌کند که استفاده بی‌رویه از سوخت‌های فسیلی، علاوه بر آلودگی هوا و گرم شدن ناشی از اثرات گلخانه‌ای سبب پیدایش یک سری مشکلات زیست- محیطی در جوامع شهری می‌شود، که ممکن است سلامت کودکان و بزرگسالان را به خطر اندازد. روی این اصل علاوه بر صرفع‌جویی در مصرف انرژی‌های تجدید ناپذیر فسیلی، تلاش می‌کند تا زمینههای استفاده از انرژی‌های پاک را در سطح جامعه فراهم سازد.
با توجه به تعریف سواد شیمی در چهار بعد محتوا، زمینه، مهارت و نگرش، سطوح مختلف سواد شیمی عبارتند از:
1- «سواد شیمی اسمی[]»: این سطح به حیطه محتوا مربوط بوده و شخصی که در این سطح از سواد شیمی قرار دارد، فقط با مفاهیم شیمی آشنایی اولیه دارد.
2- «سواد شیمی عملکردی[]»: این سطح به حیطه زمینه مربوط بوده و کسانی که در این سطح از سواد شیمی قرار دارند، می‌توانند یک مفهوم شیمیایی را تعریف کرده و توضیح دهند.
3- «سواد شیمی ادراکی[]»: این سطح به حیطه محتوا و زمینه تعلق داشته و کسانی که به این سطح از سواد شیمی دست می‌یابند، توانایی تفسیر پدیده‌های علمی روزمره با استفاده از مفاهیم و نظریه‌های شیمی را دارا هستند.
4- «سواد شیمی چند بعدی[]»: این سطح به حیطه زمینه و مهارت‌ها مربوط بوده و افرادی که به این سطح از سواد شیمی می‌رسند، توانایی نوشتن یک متن علمی شیمی را دارا بوده و می‌توانند به طور فعال در بحثهای علمی شرکت نمایند (Shwartz etal, 2005).
آموزش شیمی به صورت دو بُعدی
«جانستون»[] (1991) معتقد است که برای رسیدن دانش‌آموزان به یک درک صحیح از علم شیمی، باید آنها بتوانند در سه سطح مختلف تفکر به یادگیری بپردازند. این سه سطح که در قالب یک نمایه مثلثی شکل ارایه می‌شوند، شامل سطوح ماکروسکوپی، مولکولی و نمادی می‌باشند.
در سطح ماکروسکوپی، مشاهده عینی مواد شیمیایی و تغییرات آنها با استفاده از فعالیت‌های آزمایشگاهی و مهارت‌های مربوطه و مرتبط ساختن نظریه‌ها و نمادهای ارائه شده درمحتوای درسی با اشیای فیزیکی و وسایل اندازه گیری مورد نظر است (Hofstein, 2004).
در سطح نمادی، تبیین پدیده‌های شیمیایی، تغییرات انرژی و نظریه‌های علمی در قالب معادله‌های ریاضی و نمادهای شیمیایی همراه با حل مسئله و «کاربرد اعداد»[] هدف اصلی آموزش شیمی میباشد.
در سطح مولکولی رفتار اتم‌ها، یونها و مولکول‌ها در تبدیل های شیمیایی و ارائه پنجره‌هایی برای مشاهده دنیای مولکولی با استفاده از نمودارها، جدول‌ها، استفاده از مدل‌ها و نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مجازی در دستور کار قرار دارد. استفاده وسیع از انیمیشن‌های رایانه‌ای، شبیه‌سازی‌ها ومدل‌های مولکولی پویا، انجام آزمایش در یک آزمایشگاه مجازی و ... منجر به تغییر نگرش و توانایی دانش‌آموزان در تجسم مولکول‌ها، یونها و اتم‌ها و همچنین تغییرات شیمیایی صورت گرفته در سطح مولکولی می‌شود.
باید توجه داشت که یادگیری و درک مفاهیم شیمی به خاطر پدیده‌های شیمیایی پیچیده و غیر قابل لمس، اغلب دشوار است. در فرایند یاددهی و یادگیری شیمی، معلمان و دانش‌آموزان با نظریه‌ها و فرضیه‌هایی روبرو هستند که به راحتی قابل تجسم نیستند. بررسی ویژگی‌ها و رفتار مواد شیمیایی که در اندازه‌های مولکولی و اتمی هستند و با چشم مسطح و حتی میکروسکوپ های قوی نیز قابل مشاهده نیستند، اغلب مشکل است و منجر به کج‌فهمی می‌گردد. همچنین برخی پدیده‌های شیمیایی را به لحاظ محدودیت زمانی و یا ایمنی، نمی‌توان در آزمایشگاه مدرسه تجربه کرد. برای این منظور استفاده از شبیه‌سازی، ساخت مدل و نیز انیمیشن‌های رایانه‌ای پیشنهاد شده است. استفاده از مدل‌ها و شبیه‌سازی‌ها کمک بسیار زیادی به درک عمیق و مفهومی شیمی نموده و بسیاری از کج‌فهمی‌های رایج را برطرف می‌سازد (Badrian, 2008).
آموزش شیمی به صورت سه بُعدی
پیشرفت‌های اخیر در علوم تربیتی و نیز مشخص شدن شیوه یادگیری دانش‌آموزان، به پژوهشگران آموزشی کمک کرد تا بتوانند انتظارات آموزشی خود را به درستی مشخص کنند. باید توجه داشت که هدف از آموزش شیمی در دوره متوسطه تربیت شیمیدان نیست. اگر یکی از اهداف آموزشی علاقمند نمودن دانش‌آموزان به علم شیمی و ادامه تحصیل در آن رشته باشد، باز می‌توان با احتمال به یقین گفت که قرار نیست همه‌ی دانش‌آموزان در رشته شیمی ادامه تحصیل داده و در آینده شیمیدان شوند.
هدف اصلی از آموزش شیمی در دوره‌ی متوسطه این است که فعالیت های انجام گرفته در فرایندهای یاددهی و یادگیری شیمی وسیله‌ای شود برای آموزش مهارت‌های زندگی، حل مسئله، کاوشگری و ارتقای سطح سواد شیمی. در این رویکرد، شیمی در خدمت آموزش است و از جاذبه‌های علم شیمی برای پیشبرد اهداف آموزشی بهره گرفته می‌شود. هدف ذکر شده در آموزش شیمی را می‌توان از منظر عوامل انسانی، سیاسی، اقتصادی، اجتماعی و نیز فناورانه به شرح زیر بررسی کرد:
بافت سیاسی، اقتصادی، محیطی، اجتماعی و همچنین ملاحظات تاریخی و فلسفی، با درک ما از مفاهیم شیمی، واکنشها و فرایندهایی که به دانش‌آموزان وعموم مردم آموزش داده می‌شود، ارتباط زیادی داشته و بصورت در هم تنیده است.
2. اگر آموزش شیمی در سه بعد ماکروسکوپی، نمادی و مولکولی به صورت مجزا از سایر حیطه‌ها از جمله فناوری و جامعه صورت گیرد، در این صورت نمی‌توان انتظار ارتقای سطح سواد شیمی در دانش‌آموزان را داشت. انجام پژوهش، حل مسئله، کاوشگری و ارتباط دادن منطقی بین علم- فناوری، جامعه و محیط زیست به دانش‌آموزان کمک خواهد کرد تا علاوه بر کسب دید چند رشته‌ای و چند بُعدی در یادگیری شیمی، در حل مشکلات و مسائل موجود در زندگی روزمره فعالانه و آگاهانه عمل نمایند
«ماهافی»[] (2004) با طرح آموزش شیمی به صورت «زمینه- محور»، برای کامل کردن تاکسونومی سطوح تفکر جانستون، معتقد است که علاوه بر آموزش شیمی در سه سطح تفکر ماکروسکوپی، مولکولی و نمادی، باید سطح چهارمی با عنوان «عوامل انسانی»[] را نیز به این سطوح اضافه کرد و یاددهی و یادگیری شیمی را به صورت سه بعدی انجام داد.
پژوهشگران معتقدند که قبل از سال 1975 میلادی، به هنگام تدوین برنامه درسی شیمی در دوره‌های مختلف تحصیلی، اغلب کارشناسان برنامه‌ریزی آموزشی با این سؤال عمده مواجه بودن که «چه موضوع‌هایی را باید در برنامه درسی شیمی آموزش داد؟» این سؤال باعث شد تا یک برنامهی درسی فشرده و حجیمی از موضوع‌ها و مفاهیم متنوع شیمی تهیه و به مورد اجرا درآید. این برنامه‌های درسی بر پایه ارزشیابی‌های صورت گرفته بارها مورد اصلاح و بازبینی قرار گرفتند. در اواخر قرن بیستم این سوال در مراکز علمی و صنعتی مطرح شد که «چه چیزی را باید دانش‌آموزان یاد بگیرند؟» با این سؤال، بیشتر پژوهش‌های انجام گرفته در سطح جهان، از برنامه‌های درسی دانش- محور به سمت برنامه‌های درسی بین رشته‌ای و زمینه – محور و اتخاذ رویکردهای فرایندی، کاوشگری و انجام پژوهش سوق داده شد.
وجود سطوح تفکر سه بُعدی و پوشش دادن حیطه‌های مختلف ماکروسکوپی، مولکولی، نمادی و عوامل انسانی در علم شیمی، سبب شده است تا طرح آموزش «زمینه- محور»[] علم شیمی مورد استقبال پژوهشگران واقع شده و از آن به عنوان یک الگوی کامل مطالعاتی در فرایند یاددهی- یادگیری و بررسی اثربخشی یافته‌های جدید علوم تربیتی استفاده نمایند (بدریان، 1387).
با استفاده از رویکرد «علم- فناوری- جامعه و محیط زیست»[] (STSE) و استفاده از زمینههای اجتماعی، فرهنگی و اقتصادی، می‌توان مفاهیم و نظریه‌های شیمی را در قالب تجربه‌های یادگیری جدیدی به دانش‌آموزان ارایه کرد. استفاده از رویکرد زمینه- محور در آموزش شیمی سبب شده است تا مفاهیم ارایه شده از جذابیت بیشتری برخوردار بوده و دانش‌آموزان با ملاحظه کاربرد عینی مفاهیم آموخته شده در زندگی واقعی، انگیزه و رغبت بیشتری برای مطالعه شیمی نشان دهند.
چندین راهبرد برای آموزش زمینه- محور شیمی وجود دارند که بیشتر آنها بر اساس راهبرد «نیاز برای دانستن»[] طراحی شده اند. این راهبردها منطبق بر رویکرد حل مسئله بوده و هدف اصلی آنها «یادگیری معنی‌دار»[] شیمی است. برنامه‌های درسی متعددی بر پایه آموزش زمینه- محور شیمی تدوین و در برخی از کشورها به مورد اجرا در آمده است. در جدول 1، برخی از محتواهای آموزشی تدوین شده بر پایه رویکرد زمینه- محور، برای آموزش شیمی آورده شده است.
گزارش تخصصی معلمان چالش ها ، مشکلات و موانع در رابطه با درس شیمی